凝汽式汽轮机低真空循环水供暖系统分析

杨涛

摘 要：本文以某凝汽式汽轮机组为例，首先简要分析了将其改造成低真空循环水供暖的必要性与可行性，探讨了机组改造及运行中所需要注意的各项突出问题，望能为此领域研究有所借鉴。

关键词：凝汽式汽轮机;低真空循环水供暖;可行性

伴随我国能源问题、环境问题的日渐严峻化，怎样采取有效措施，提升热电企业，尤其是那些小型热电企业的能源利用效率，最大程度降低其所存在的环境污染问题，已经成为现阶段整个热电行业需要迫切解决的重、难点问题。针对汽轮机低真空循环水供暖而言，其作为一种新型的节能技术，能够更好的满足当前的环保要求与能源需要。本文结合实例，深入分析其在低真空循环水供暖改造中所需要主体的问题，望能以此为该领域研究提供帮助。

1.低真空循环水供暖改造的必要性与可行性分析

1.1必要性

针对凝汽式汽轮机运行过程中所排出气体中的热量，在经过凝汽器时，能够大部分被循环冷却水带走，而经过冷却塔完全冷却之后，会以一种冷源损失方式而被浪费掉。对于此种情况，若能把汽轮机组进行改造，使之呈现低真空循环水供热，那么此时从汽轮机当中外排的热量，便会被传送至热网当中，并用作供热，因而可以最大程度减少冷源损失，促进电厂能源利用率的最大化提升，因此，对其进行改造，十分必要。

1.2可行性

围绕凝汽式汽轮机，根据实际需要，把它改造为低真空供暖机组，除了操作简便之外，还能提高整个机组的安全性与可靠性，另外，在短短的1月内便能完成改造，因而有着较短的改造周期，以及较低的改造投入。在实际发电时，如果适当的减少冷却汽轮机乏汽所对应的循环水量，并降低凝汽器真空庆康，那么在此驱动下，无论是排汽的压力，还是温度，均会伴随其而升高，因而可以达到提高循环水温度的目的，使其维持在70～75℃。还需要指出的是，为了能够从根本上促进整个机组设备稳定、高效且安全的运行，需要以汽轮机组当中的那些静止部分为对象，对其进行进行全面改造，除此之外，还需要把循环水系统向热网系统切换，用作冬季的各项供暖需要。某机组完成改造至今，始终保持安全、可靠运行状态，获得了比较不错的环境、社会与经济效益，因而具有不错的可行性。

2.机组改造及运行中所需要注意的各项突出问题

2.1汽轮机本体

凝汽式汽轮机组相低真空循环水供暖系统进行改造，其在具体形式上，主要有两种：其一，针对汽轮机本体，在不进行任何改动的情况下，直接把凝汽机用作低真空供暖;针对此种改造而言，其在具体的运行参数上，与设计工况之间，存在严重偏离，汽轮机各个级的焓降出现不同程度的变化，次末级、末级焓降存在明显变小，不仅不做功，而且还会起到阻滞作用，而将部分功消耗掉。还需要指出的是，受推力轴承损坏、振动等因素的综合影响，其会对整个机组的正常、安全运行造成直接影响，因此，此种改造方式并不适用。其二，改造汽轮机组当中的一些静止部分的结构。如果是在冬季，则采取低真空供暖，而在夏季，则恢复成凝汽运行的机组，而最为妥当、合理的方法，即为依据熱力情况，堵死汽轮机末级隔板上的喷嘴。如此一来，不仅可以避免本体的损坏，而且还能提高内效率，并且还容易实现凝气运行的恢复;还需要说明的是，针对那些在夏季处于停机状态，而在冬季处于低真空供暖方式运行的凝气式机组，可把它后几级叶轮（起到阻滞作用）给去掉;此方式较好的将机组的经济性、安全性考虑在内，因而改造效果突出。

2.2选择背压

基于热网运行所具有的经济性层面来考究，高供热水温为佳。因汽轮机存在着比较搞得排汽压力，受此影响，除了会降低整个机组的发电出力之外，还会造成凝汽器铜管过大膨胀，从而引发泄露情况，另外，位于排汽缸上的后轴承，其温度出现异常升高，还会造成诸如机组振动、冷却困难等严重问题，所以，在具体的排汽压力上，仅能提升至50～60kPa，而在与之相对应的饱和温度上，则可以达到80～85℃。为了使整个机组能够保持安全、稳定、长久的运行状态，需要合理控制排汽温度，使其<80℃，这样更为合宜。因凝汽器有着比较差的传热端，因此，在现实运行过程中，冷凝器循环水在具体的出口温度上，一般维持在70℃，因而可以较好的满足供暖需求。还需要指出的是，为了使整个机组能够更好的运行，需要合理控制排汽压力，不能太高，以能够满足供热需要为佳。此外，还需要将轴承进油缩孔直径给予适当增大，增加进油量，使后轴承能够快速冷却。

2.3汽轮机发电功率

需要指出的是，凝汽式汽轮机组在具体的发电功率上，往往正比于理想焓降与蒸汽流量。当处于低真空运行状态时，受背压升高及真空降低等因素影响，理想焓降素质而减少。如果汽轮机在机械效率、进气量上保持不变，此时，发电机在具体的发电功率上，会变得很小。针对冲动式汽轮机来考量，受真空降低影响，中间各级级前压力会随之而提高。而针对复速级而言，受级后压力提高的影响，会减少此级焓降，降低内效率，最终造成功率下降;另外，针对中间各级，尽管前级于后级在具体的压力上，均出现变化，但焓降与压比却有着并不大的变化;针对次末级与末级来讲，受真空降低影响，其焓降也会随之而降低，甚至出现负值，因而会降低蒸汽流速，此时的蒸汽除了不做功之外，还会阻碍转子旋转，降低发电机功率。还需要强调的是，当处于低真空运行状态时，蒸汽未能充分膨胀，这样会减少内效率，降低功率。所以，将汽轮机进行改造，使其呈低真空运行状态，然后为了维持发电功率，需要根据现实需要，将汽轮机组进气量予以增大。

3.结语

综上，通过应用汽轮机低真空循环水供暖技术，能够以一种梯级的方式利用能源，因而可实现电厂能源利用效率的提升，不仅技能，而且还环保。通过近些年的不断实践应用，低真空循环水供暖技术已经越发成熟，且在我国许多中小型热电站中得到广泛应用，大幅提升了其能源利用效率，改善了其环境污染问题。

参考文献：

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